镁合金载流静轴肩搅拌摩擦焊接数值模拟

摘要：

传统镁合金搅拌摩擦焊接过程中材料流动性能较低,从而焊缝容易出现缺陷.本文利用COMSOL仿真软件,建立一种镁合金载流静轴肩搅拌摩擦焊(SSFSW)双热源数值模型,研究输入电流对材料流动性能的影响.通过改变输入电流参数进行数值模拟得到焊接过程温度场,应力场和速度场的演变规律.发现随着电流的提高,温度场分布沿焊缝厚度方向趋于均匀化,焊缝的温度梯度降低,应力场峰值从532 MPa降低至461 MPa,呈明显降低趋势,证明此时焊缝中材料流动性得到显著提高.在电流达到150 A时,焊接温度峰值接近于材料熔点650℃,在此温度下易于得到无缺陷的焊缝和性能优异的焊接接头.数值模拟有效地预测实际焊接实验中可能会出现的结果,减少为了得到合理焊接参数所需大量实验的成本,并且仿真结果对工艺参数的选择有重要的指导意义.

关键词：AZ31镁合金;载流静轴;肩搅拌摩擦焊;数值模型;温度场;应力场

所属期刊栏目：31

分类号：TG402(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：国家重点研发计划资助项目;国家自然科学基金资助项目;北京市基础科学研究基金资助项目

在线出版日期：2021-08-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1786-1797